“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
RYAN发布了新的文献求助30
1秒前
RYAN发布了新的文献求助10
1秒前
JamesPei应助ww采纳,获得10
1秒前
Sunny发布了新的文献求助10
1秒前
RYAN发布了新的文献求助10
1秒前
Liu完成签到,获得积分10
1秒前
Hello应助紫气东来采纳,获得10
2秒前
所所应助悦耳的怀寒采纳,获得10
3秒前
song发布了新的文献求助10
4秒前
123应助蜡笔小鑫采纳,获得10
4秒前
拓跋听南发布了新的文献求助20
5秒前
Auriga发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
小蘑菇应助will采纳,获得30
6秒前
Sunny完成签到,获得积分10
7秒前
RYAN发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
要减肥的大米完成签到,获得积分20
8秒前
LLH发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft应助jon158采纳,获得10
8秒前
FiFi完成签到 ,获得积分10
9秒前
伊梦阑珊应助eilizheng采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助Vincent_77采纳,获得10
11秒前
背包客发布了新的文献求助10
11秒前
Awesome完成签到,获得积分10
11秒前
qtww发布了新的文献求助10
11秒前
木浮生完成签到,获得积分10
12秒前
SciGPT应助悦耳的怀寒采纳,获得10
13秒前
ww发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助yu采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
泡泡123123完成签到,获得积分20
15秒前
zzzd完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
闪闪紫完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7658452
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9228884
关于积分的说明 19838751
捐赠科研通 7225487
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280900
关于科研通互助平台的介绍 2440893
邀请新用户注册赠送积分活动 2280880